Узроци туберкулозе

Породица Мицобацтериацеае реда Ацтиномицеталес садржи јединствени ген Мицобацтериум. 1975. Године овај род је бројао око 30 врста, а до 2000. Године тај број био је близу 100. Већина врста микобактерија класификоване су као микроорганизме сапрофита широко распрострањене у животној средини.

Група обавезних паразита је занемарљива, иако је практична важност сјајна и одређена је врстама које изазивају туберкулозу код људи и животиња. Постоји мишљење да су преци људских патогених микобактерија били древне ткивне микобактерије.

[1], [2], [3], [4],

Таксономија микобактерија

Све микобактерије су подељене на патогене за људе и условно патогене.

У клиничкој микробиологији се користе неколико приступа за класификацију микобактерија:

• брзином и оптималном температуром раста, способношћу формирања пигмента;
• на клинички значајним комплексима.

Туберкулозне врсте микобактерија се комбинују у комплекс М. Туберцулосис, укључујући М. Туберцулосис, М. Бовис. М. Бовис БЦГ, М. Африцанум, М. Мицроти, М. Цанеттии. Недавно су му додељени М. Пиннипедии, М. Саргае, филогенетски повезани са М. Мицроти и М. Бовис.

Остатак микобактерија који узрокују различиту микобактерије класификују се као не-туберкулозне микобактерије. Из ове групе разликују се следећи комплекси: М. Авиум, који се састоји од М. Авиум, М. Интрацеллуларе, М. Сцрофулацеум; М.фортуитум укључујући подврсте М.фортуитум и М. Цхелонае, и М. Террае, укључујући М. Террае, М. Тривиале и М. Нонцхромогеницум. Најважније групе су узрочници лепљивости М. Лепрае, као и узрочни агенси улцеративних лезија Бурули М. Улцеранс.

Ова класификација комбинује типове микобактерија са истим клиничким знацајима, када је финија њихова диференцијација незнатна. Биолошке, биохемијске и молекуларне методе користе се за идентификацију врста унутар група и комплекса.

Класификација нетуберкулозних микобактерија на основу културних разлика је развила Рунион 1959. Године. Према њеним речима. 4 групе микобактерија су изоловане.

Група И - фотохромогене микобактерије

Ова група укључује микобактерије које нису пигментоване када се гаји у мраку, али стичу жуто или жуто-наранџасту пигментацију након излагања светлости. Потенцијално патогени сојеви који припадају овој групи. - М. Асиатицум, М. Кансасии, М. Маринум, М. Симиае. Међу микобактеријама ове групе постоје и брзо растући (М. Маринум) и спори растући (М. Асиатицум, М. Кансасии). Оптимална температура раста креће од 25 ^до Ц за М. Симиае, 32-33 ^око Ц током М. Маринум 37 до ^око ° Ц током М. Асиатицум.

Највећи клинички значај у нашој земљи је облик М. Кансасија, који се налази у водним тијелима. Сој М. Кансасии (М. Луцифлавум) изазива болести код људи. Егг медиум расте као глатка или оштра колонија 37 температурни оптимум ^од С. Морфолошки бактерија умерене дужине. До сада су описане две варијанте М. Кансасии: наранџасто и бело. Уз увођење замораца М. Кансасии узрокује инфилтрате и дензификацију регионалних лимфних чворова.

Група ИИ - скотохромогене микобактерије (из грчке речи скотови - тама)

У ову групу спадају микобактерије, чинећи пигмент у мраку. Стопа раста је 30-60 дана. Ова група укључује М. Акуае (М. Гордонае) и М. Сцрофулацеум.

М. Сцрофулацеум се односи на потенцијално патогене врсте. На бази јаја, бактерије ове врсте расте у облику глатких или грубих наранџастих колонија. Морфолошки, микобактерије су шипке, кратке или дугачке. Они расту на температури од 25-37 ^о Ц. Дете утичу на лимфне чворове и плућа.

М. Акуае (М. Гордонае) се назива сапропхитиц сцотоцхромогениц мицобацтериа. На јајима средство расте као наранџасте колоније на температури од 25-37 ° Ц. Морфолошки је микобактерија у облику шипке и умерене дужине (> 5 μм). Пронађено у резервоарима.

Група ИИИ - нефотохромогене микобактерије

Ова група укључује микобактерије које не формирају пигмент или имају бледо жуту боју, што није побољшано светлом. Расту 2-3 или 5-6 недеља. Да их носи. М. Авиум, М. Интрацеллуларе, М. Кенопи, М. Террае, М. Гастри, М. Хаттеи, М. Бруииенсе.

М. Авиум (Мицобацтериум птичији тип) расту на Ловенстеин-Јенсен подлоге као пигментирани или слабопигментированних колонија на 37 ^до Ц 45 и ^из С. Морфолошки - штап који има просечну дужину. Они могу бити патогени за људе и бројне лабораторијске животиње, као и домаће животиње (нпр. Свиње). Пронађено је у води и земљишту.

М. Кенопи је одвојен од жабе. Младе културе расте у облику неописаних колонија. Касније се појављује жути пигмент. Морфолошки, дуги навојни штапићи. Расту на температури од 40-45 ^о Ц. Условно патоген за људе.

М. Террае је први изолован из редквице. Они расте на медијуму Левенстеин-Јенсен и облик колоније без пигмента. Оптимални раст је 37 ^о Ц. Морфолошки су представљени штапи средње дужине, сапрофити.

Група ИВ - брзо растућа микобактерија

Микобактерије које спадају у ову групу карактеришу брзи раст (до 7-10 дана). Расту у облику пигментних или пигментних колонија, често у облику Р-облика. Добар раст омогућио 2-5 дана на 25 ^на Ц. Ова група обухвата потенцијално патогених микобактерија М.фортуитум, и сапрофитске микобактерија попут М. Пхлеи, М. Смегматис, и др. М. Фортуитум даје видљиву раст на медијуму за јаја 2. И 4. Дана у облику "розете". Морфолошки, микобактерије представљају кратке шипке. На медијуму Ловенстеин-Јенсен могу да апсорбују зелене махалије и да буду зелене боје. Распрострањен у природи.

Рунионова класификација се показала веома погодном за идентификацију најчешћих врста микобактерија. Међутим, идентификовање нових врста и појаву све већег броја међусобних облика микобактерија узрокује потешкоће у њиховој регистрацији у одређеној групи Рунион.

М. Туберцулосис је млада еволуциона формација. Недавно је постојала тенденција да се М. Туберцулосис подели у кластере или породице. Најважнији су напори који припадају породици у Пекингу, који се одликују клонским понашањем и способношћу да изазову микротубове туберкулозе.

Морфологија микобактерија

Мицобацтериа - танке ћелије у облику шипке са карактеристичном особином отпорности киселине и алкохола (у једној од степена раста), аеробне. Бојење грама је слабо грам-позитивно. Микобактерије су непокретне, не формирају споре. Конидија или капсуле су одсутне. Растујемо на густом хранљивом медијуму полако или врло споро: на оптималној температури, видљиве колоније се појављују након 2-60 дана. Колоније су розе, наранџасте или жуте, посебно са растом у светлости. Пигмент се не дифундира. Површина колонија је обично мат (С-тип) или груба (Р-тип). Често миокобактерија расте у облику слузокоже или збрканих колонија. На течним медијумима, микобактерије расте на површини. Нежни сухи филм се током времена стално губе, постаје нервозан и добија жућкаст нијансу. Сојина остане транспарентна и могуће је постићи дифузни раст у присуству детерџената. Микроталасци М. Туберцулосис (тј. У раним фазама) формирају структуре које сличу снопове - особина која је повезана са факторима каблом.

Када се обарају карболичним фучсином, микобактеријску туберкулозу се открива као танке, благо закривљене шипке од црвенокоса црвене боје, које садрже различити број гранула.

Дужина микобактерија је око 1-10 μм. А ширина је 0.2-0.7 μм. Понекад је могуће пронаћи закривљене или измагљене варијанте. Микроорганизми који се налазе појединачно, у паровима или у групама, добро се разликују од плаве позадине осталих компонената препарата. Често се бактеријске ћелије могу поставити у облику римског броја "В".

У припреми је такође могуће открити измењене облике отпорних на кокосове узрочника, заобљене сферне или микелијске структуре. У овом случају, позитиван одговор мора бити потврђен додатним методама.

Структура ћелијског зида микобактерија

Ћелијски зид микобактерија је најкомплекснији у поређењу са остатком прокариота.

Док грам-негативне бактерије имају две мембране, ћелијски зид микобактерија се састоји од неколико слојева, од којих неки садрже шећере и карактерише их релативно константан састав. Спољни слојеви имају варијабилни хемијски састав и углавном их представљају липиди, од којих су већина миколна киселина и њихови деривати. По правилу, ови слојеви нису видљиви у електронској микроскопији. Примарни оквир ћелијског зида су унакрсни пептидогликани - слој електрона. Слој арабиногалактана понавља слој пептидогликана, формирајући полисахаридни стром ћелијског зида. Има тачке везе са слојем пептидогликана и структурама за фиксирање миколних киселина и њихових деривата.

Миколне киселине су присутне у облику слободних сулфолипида и корд-фактора, чије је присуство на површини ћелија повезано са карактеристичном формацијом М колонија. Туберкулоза у облику снопова. Јединственост и кључна улога миколних киселина у структуралној организацији и физиологији микобактерија чине их одличним метаром за етиотропну терапију.

Лаиер гликолипиди под називом "микозидами" и понекад у поређењу са микрокапсуле. Микозиди структурно и функционално слична спољне мембране липополисахарида на Грам-негативне бактерије, али недостатка агресивности, оне су ипак токсични и (кабл-сличан фактор анд сулфолипид) изазивају формирање гранулома.

Мембрана ћелија и слојеви ћелијског зида су улазиле канала или порама међу којима поре имају пасивну кратак животни век, обезбеђујући дифузију контролисане супстанце и канала са дуже трајао, који пружају саобраћајне испарљиве супстанце.

Друга компонента ћелијског зида микобактерија је липоарабиноманан. Сидрено је на плазма мембрану, прожима ћелијски зид и појављује се на њеној површини. У том погледу, он је сличан липотехојским киселинама грам-позитивних бактерија или липополисахарид О-антигена грам-негативних бактерија. Терминал фрагменти липоарабиноманнан, првенствено маноза радикали неспецифично потискују активирање Т-лимфоцита и периферне крви леукоцитима. То доводи до кршења имунолошког одговора на микобактерије.

Варијабилност и облици микобактерија

Упорност бактерија има посебан патогенетски значај. Лабораторијски експерименти изведени ин витро и ин виво, су показале да бактерицидное дрогу изониазид и пиразинамид убијени микобактерије само током фазе парења. Уколико микобактерије су у фази са ниском метаболичком активношћу (тј бактеријски раст "мирују" може назвати скоро потпуно обустављена и бактерије), бактерицидни лекови делују на њих. Ово стање се назива мирно, а микроорганизми се зову персистерс. Персистри нису осетљиви на хемотерапију, тј. Понашати се као отпорни микроорганизми. Заправо, они могу остати осјетљиви на дрогу.

Моћан стимуланс за прелазак микобактеријских ћелија у стање мировања је хемотерапеутски агенс, као и фактори имунолошког система домаћина. Персистере могу опстати у лезијама месецима или чак годинама. Током упорности, микобактерије се могу трансформисати у Л-обрасце. У овом облику, микобактерије показују изузетно ниску метаболичку активност, првенствено усмерену на повећање дебљине ћелијског зида и екстрацелуларног матрикса, што спречава једноставну дифузију супстанци. Осим тога, код микобактерија постоји акумулација генетског материјала, што повећава вероватноћу реконструкције нормално функционалне ћелије под повољним условима. Откривање Л-облика по стандардним микробиолошким методама је тешко.

Ако мировне микобактерије опет стичу метаболичку активност и почну да се размножавају током хемиотерапије, брзо умиру. Ако је хемотерапија завршена, такве "оживљене" микобактерије настављају да се множе и изазивају релапсе болести. Ово објашњава ваљаност дугих курсева хемотерапије и примјену накнадних кратких профилактичких. Као правило сезонских, курсева хемопрофилакса.

Физиологија микобактерија

У области прокариота, микобактерије су несумњиво лидери у синтези најсложенијих органских једињења. Вероватно имају најфлексибилнији метаболизам, обезбеђује потребну варијабилност за преживљавање, како у окружењу и у мацроорганисм. До сада је више од 100 описује ензимске реакције, показују разгранати и комплексно микобактерија метаболизам. За синтезу финалних једињења или пружања неопходних физиолошких функција у микобактерије могу извести паралелне путеве зависно расположивости супстрата, хемијске Околина, сигурност респираторног циклуса потребних компоненти (металних јона, парцијалним притиском кисеоника, угљен диоксида и других.).

Биокемијске особине микобактерија

[5], [6], [7], [8], [9], [10]

Метаболизам липида

Липиди у ћелијском зиду конститутивне до 60% од ћелијске масе суве, бојење утврђен неправилност, физиолошких и еколошких својства микобактерије.

Специфични липиди миокобактерија који су до сада описани структурно су подељени у 7 главних група:

1. деривати масних киселина угљених хидрата (углавном трехалоза - кабл-фактор):
2. манозиди фосфатидилмиозина:
3. деривате масних киселина пептида;
4. гликозиди Н-ацилпептида - микозиди Ц;
5. естри масних киселина флуоротхиролата;
6. мицосидес А, Б. Г;
7. Миколи глицерина.

Липиди група 4-6 пронађени су само код микобактерија.

Међу јединственим, треба напоменути туберкулостеариц и туберцулопалмитиц ацид, који су прекурсори микоколонских киселина.

Миколовска киселина - група високо-молекуларних масних киселина са дужином ланца до 84 атома угљеника, структура главног ланца одређује се системским положајем микроорганизма и условима његовог раста. Њихова мала реактивност обезбеђује високу хемијску стабилност ћелијског зида микобактерије. Миколата потискује ензимско цепање ћелијског зида и реакције слободних радикала.

Фактор корд се приписује 1. Групи липида. То је повезано са високом токсичношћу микобактерија и вируленције.

Површински активни липиди или сулфолипиди играју важну улогу у интрацелуларној адаптацији микобактерија. Заједно са факторима кабла, они формирају цитотоксичне мембране -отропне комплексе.

Липоарабиноманнан је хетерогена мешавина високе молекуларне липополисахаридом: разгранате полимере са Арабиноза и маноза деривати диатсилглитсериновими туберкулостеариновои и палмитинска киселина.

Микозиди Ц су пептидогликолипиди. Формирајући спољну шкољку микобактерија, што се може посматрати електронском микроскопијом у виду провидне зоне на периферији ћелија. Микозиди су једињења специфична за врсту. Антигенске особине микобактерија зависе од њиховог типа.

Квантитативни и квалитативни састав липидних једињења микобактерија је динамичан и зависи од старости ћелија, састава хранљивих медија и физичко-хемијских карактеристика животне средине. Младе ћелије микобактерија почињу да формирају ћелијски зид из синтезе липополисахарида са релативно кратким алифатским ланцима. У овој фази, они су прилично рањиви и доступни имунолошком систему. Са растом ћелијског зида и стварањем високо-молекуларних липида, микобактерије стичу стабилност и индиферентност у односу са имунолошким системом.

Метаболизам угљених хидрата

Најпожељнији извор угљеника за микобактерије је глицерол.

Најважнији угљени хидрати су арабиноза. Манозу и малтозу - представљају више од половине свих сахарида. Осим тога, у животу ћелија игра улогу трехалозе, глукозе, фруктозе, галактозе, рамнозе и неких других сахарида. Истовремено, синтеза иде дуж хидролазе и алдолазних путева. Пируватни пут се користи за синтезу гликогена. Арабиноза и маноза су укључени у формирање важних структурних једињења. Да би се добила енергија, користи се пентозни фосфатни пут оксидације глукозе. Обезбеђује га малат, изоцитрат и сукцинат дехидрогеназе, што даје флексибилност респираторном систему.

Јединствени је глиоксилатни пут који се користе за укључивање слободних масних киселина у циклус трицарбоксилне киселине, који се акумулирају током раста микобактерије. Овај циклус привлачи пажњу истраживача као могући механизам за хемотаксију микобактерија током перзистенције.

Метаболизам азота и аминокиселина

Стопа искоришћења нитрата, нитрита, хидроксиламина у микобактеријама може служити идентификацији врста. Као извор азота, микобактерије преферирају аспарагин. Синтеза аминокиселине је нестабилна и процес обезбеђује група ензима који омогућавају коришћење других једињења амино киселине, као што је глутамат.

Активност нитрита и нитрата редуктазе

Мицобацтериум туберцулосис могу формирати аденозин трифосфат (АТП) у преносу преноса ланца електрона окончава НО ₃ -, али не о ₂ У овој реакцији настаје реконституцију НО ₃ за НХ ₃ у количинама које су потребне за синтезу аминокиселина, базе пурина и пиримидина. Ово се врши узастопним деловањем нитратних и нитритних редуктаза.

Каталаза и пероксидазна активност

Каталаза спречава акумулацију водоник пероксида, који се формира током аеробне оксидације реконституираних флавопротеина. Активност ензима зависи од пХ медијума и температуре. На температури од 56 ° Ц, каталаза није активна. Постоје тестови за припадање патогеном комплексу микобактерија, базираног на термичкој стабилности каталазе.

Познато је да 70% сојума микобактерије туберкулозе, отпорних на изониазид, изгуби активност каталазе и пероксидазе.

Активност пероксидазе и каталазе врши исти комплекс ензима.

[11], [12], [13], [14], [15]

Витамини и коензими

Структура М. Туберцулосис укључују Б витамине (рибофлавин, пиридоксин. Цијанокобаламин, тиамин), витамин Ц и К. П-аминобензоеве киселине, и пантотенска никотинску киселину, биотин и фолну киселину.

Метаболизам, исхрана и дисање микобактерија

У уобичајеним, повољним условима, микобактеријску туберкулозу - строги аероби и мезофили, тј. Расту у присуству кисеоника и у температурном опсегу 30-42 ^о Ц, пожељно на 37 ^за С. У неповољним условима средине, и (или) кисеоник недостатка Мицобацтериум туберцулосис манифестују као мицроаеропхилес и чак анаероба. Истовремено, њихов метаболизам пролази кроз значајне промјене.

О потрошњи кисеоника и развоју оксидазних система, микобактерије су сличне истинским гљивицама. Као веза између НАДХ-дехидрогеназе и цитохром б у трансфер систему рода Мицобацтериум је витамин К ₉. Овај систем цитокрома подсећа на митохондријски систем. Осетљив је на динитрофенол, као иу вишим организмима.

Тип описаног респирације није једини извор формирања АТП-а. Поред О ₂ терена. Мицобацтериа може користити респираторне ланце које носе електроне и завршавају нитратима (НО ₃ ^- ). Резерва респираторног система микобактерија је глиоксилатни циклус.

Аноксично (ендогено) дисање, манифестовано у атмосфери са концентрацијом кисеоника мање од 1%, стимулише азид једињења која смањују оксидацију пирувате или трехалозе.

Раст и репродукција микобактерија

Мицобацтериум туберцулосис расте изузетно споро: период дуплирања је 18-24 сата (уобичајене бактерије се деле сваких 15 минута). Стога, да би се добио видљив раст типичних колонија, потребно је најмање 4-6 недеља. Један од разлога за споро репродукцију микобактерија је њихова изразита хидрофобност, што отежава дифузију хранљивих материја. Вероватније је да је ово генетски одређено и да је повезано са сложенијим уређајем микобактерија. Познато је, на примјер, да већина бактерија има више копија рибонуклеалне рибонуклеинске киселине (рРНА) оперон. Полако растуће микобактерије (М. Туберцулосис, М. Лепрае) имају једну копију оперона, а брзо растуће (М. Смегматис) имају само два примерка.

Када се култивишу на течним медијумима, микобактерије расте на површини. Нежни сухи филм се евентуално густи, постаје нервозан и добија жућкаст прст, често у поређењу са боје слоноваче. Сојина остане транспарентна, а могуће је постићи дифузни раст само у присуству детерџената, на пример, Твеен-80. У микроколонијама (тј. У раним фазама) формирају се структуре које сличу снопове, знак који је повезан са каблом-фактором М. Туберцулосис.

Генетика микобактерија

Род микобактерија је веома различит од генетичке тачке гледишта. За разлику од многих сапрофитских и нетуберкулозних микобактерија, мицобацтериум туберцулосис не садржи екстрахромосомске инклузије (на пример, плазмиде). Целокупни број својстава микобактеријске туберкулозе одређује његов хромозом.

Геном комплекса М. Туберцулосис је изузетно конзервативан. Његови представници имају хомологију ДНК на 85-100%. Док је ДНК других микобактеријских врста хомологна М. Туберцулосис само за 4-26%.

Представници рода Мицобацтериум имају велике геноме у поређењу са другим прокариотима - 3.1-4.5к10 ⁹ Да. Међутим, геноме патогених врста су мање него код других микобактерија (код М. Туберцулосис - 2.5к10 ⁹ Да). Класични узрочник хуманог туберкулозе, М. Туберцулосис, има више гена него М. Африцанум и М. Бовис, који су током еволуције изгубили неки генетски материјал.

Године 1998. Објављена је нуклеотидна секвенца хромозома синдрома Х37Рв М. Туберцулосис. Његова дужина је 4 411529 базних парова. Хромосомска Мицобацтериум туберцулосис је структура прстена. Садржи око 4000 гена који кодирају протеине, као и 60. Кодирајуће функционалне компоненте РНК: јединствени рибозомални РНА оперон, 10Са РНА. Укључени у деградацију протеина са атипичном матричном РНК. 45 транспортна РНА (тРНА), више од 90 липопротеина.

Више од 20% генома заузима гена метаболизам ћелијског зида масне киселине, укључујући мицолиц киселине богатих глицин киселој полипептиду (породице ПЕ и ППЕ) кодираног полиморфних ПГРС генома порцијама (Полиморпхиц ГЦ-богате репетитиве секвенце) и МПТР (Мајор полиморфни тандем репеат) , односно (пети и четврти прстен геномске мапе хромозома). Варијабилност ових региона генома обезбеђује Разлика антигене и способност да инхибирају имуни одговор. У геному Мицобацтериум туберцулосис је опште представља гена који контролишу факторе вируленције.

Мицобацтериум туберцулосис синтетише све компоненте потребне за метаболизам: есенцијалне аминокиселине, витамини, ензими и кофактори. У поређењу са осталим врстама бактерија, повећана је активност ензима липогенезе код М. Туберцулосис. Два гена кодирају протеине сличне хемоглобину, које играју улогу антиоксидативних заштитника или замке вишка ћелијског кисеоника. Ове карактеристике доприносе брзој адаптацији туберкулозе микобактерија на наглих промена у условима животне средине.

Посебност генома комплекса М. Туберцулосис је велики број понављајућих секвенција ДНК. Тако. Ин М. Туберцулосис Х37РВ хромозому броји до 56 копије ИС елементима (уметање секвенце - секвенце ембеддед) који пружају ДНК полиморфизам Мицобацтериум туберцулосис. Већина њих. Изузев елемента ИС6110. Су непромењени. Композиција хромозома различитих сојева Мицобацтериум туберцулосис, је генерално присутан од 5 до 20 копија ИС6110, међутим наилазе сојеви који немају овај елемент. Уз ИС елементима гена садржи неколико врста кратких нуклеотидних понављања (ПГРС и МПТР) као директне понављања ДР (Дирецт Понављање) налазе у ДР-поља и одвојене варијабилних секвенци - одстојника (шесто прстена на мапи хромозому). Разлике у броју копија и локализације на хромозома генетских елемената који се користе за разликовање сојеве Мицобацтериум туберцулосис у молекуларној епидемиологије. Најнапредније шеме Генотипирование засноване на идентификацији микобактерије геномски полиморфизам изазвао ИС6110 елемент као ДР и одстојника. Карактеристично је да се дивергенција М. Туберцулосис, по правилу, јавља због рекомбинација између копија елемента ИС6110. Који круте различите гене.

ПхиРв1 и пхиРв2 - два пропхаге налази у геному Х37РВ. Као полиморфни Драл сајт су. Вероватно повезане са патогеношћу факторима, јер ови делови генома се разликују од аналогних места авирулент сојеви М. Туберцулосис Х37Ра и М. Бом БЦГ, дефинисаним деловима генома (Мутт, ОГТ-гена), одговоран за повећање учесталости мутација и адаптацију Мицобацтериум туберцулосис ин прессових услови. Детекција окидач гена Мицобацтериум туберцулосис дормантности променио идеју латентне ТБ инфекције.

Студија полиморфизма гена који кодирају каталазу, пероксидазу и А-подјединицу ДНК-гиразе. У комплексу М. Туберцулосис изоловане су три генотипске групе. Најстарији (са становишта еволуције) група И: М. Африцанум, М. Бовис. М. Туберцулосис и М. Мицроти. Групе ИИ и ИИИ обухватају различите врсте М. Туберцулосис које су се шириле у неким географским регионима. Клонално понашање је карактеристично за групе И и ИИ, а сојови групе ИИИ изузетно ретко узрокују масовне болести. У различитим регионима света, генетске породице М. Туберцулосис, које су добили имена Хаарлем, су честе. Африка, Филипино.

Посебно место припада породици Пекинг, први пут идентификован у хистолошким препаратима плућног ткива 1956-1990. Од болесника из предграђа Пекинга. За данас, сојови ове породице налазе се у државама Азије. Јужне Африке, Кариба, Сједињених Држава. Расподела овог генотипа на различитим територијама одређују етничке карактеристике староседелачког становништва и миграната. Недавно су добијени подаци о дистрибуцији сојина СИ / Пекинг генотип у северозападном европском делу Русије (Санкт Петербург) и регионима Сиберије.

Стабилност микобактерија

У току еволуције туберкулозе мицобацтериум, развијени су различити механизми за превазилажење или инактивирање нежељених фактора животне средине. На првом месту. Ово је моћан ћелијски зид. Друго, постоје велике могућности метаболизма. Они су у стању да инактивирају многе ћелијске токсине и супстанце (разни пероксиди, алдехиди и други) који уништавају ћелијску мембрану. Треће, то је морфолошка пластичност, која се састоји у трансформацији микобактерија (формирање Л-облика у мирисним ћелијама). По својој стабилности, након спореформирајућих бактерија, они заузимају водеће мјесто у области прокариота.

Узрочник осигурава одрживост у сувом стању до 3 године. Када се Мицобацтериум туберцулосис загреје, може издржати температуре изнад 80 ° Ц. До данас се верује да мицобацтериум туберцулосис, која је у спутуму, остаје одржива када се она кува у року од 5 минута.

Мицобацтериум туберцулосис отпоран на органске и неорганске киселине, базе, многе оксиданата, као и за низ антисептичним и дехидратације супстанце које имају штетан ефекат на других патогених микроорганизама. Микобактерије су отпорне на алкохол и ацетон.

Уочено је да кватернарна средства на бази амонијака не показују анти-туберкулозну активност. У одређеним условима концентрације хлорина и кисикових радикала до 0,5% такође немају штетно дејство на микобактеријску туберкулозу. Ово подразумева немогућност коришћења таквог средства за стерилизацију спутума и других заражених биолошких материјала.

Мицобацтериум туберцулосис је неосетљив на дифузну сунчеву светлост и може да постоји више од годину дана у спољном окружењу без губитка одрживости. Краткоталасна ултраљубичаста студија има универзални бактерицидни ефекат на све микроорганизме. Међутим, у стварним условима, када се микобактеријска туберкулоза суспендује у облику ћелијских агломерата честица прашине, повећава се њихова отпорност на ултраљубичасто зрачење.

Висока стопа преживљавања микобактерије туберкулозе доприноси изузетно широком ширењу ове инфекције међу популацијама, без обзира на климатске услове. Међутим, то не само да доприноси глобализацији проблема - миокобактеријску туберкулозу може дуго трајати у људском тијелу и може се поново активирати у неограниченим интервалима.

Локализација Мицобацтериум туберцулосис унутар макрофага осигурати довољну стабилност подлоге, с обзиром на "Лонгевити" мононуклеарних фагоцита и трајања репликацију микобактерија као и изолацију ефектори хуморални имунитет. Истовремено, патоген бира биотоп, који је због потенцијалне опасности неприхватљив за већину микроорганизама. Ова симбиоза пружа низ адаптивних механизама микобактерија.

Процес оштећења макрофага и паразитизма у њему изгледа овако: пенетрација микобактерија у макрофаг без њеног активирања; потискивање формулације фаголизозома или трансформације у зону која је угодна за бактерије; продор из фагозома у цитоплазму са инактивацијом антимикробних фактора; ометање у животу ћелије; слабљење осетљивости макрофага на активирајуће сигнале Т-лимфоцита; смањење антиген-презентацијске функције макрофага и последично слабљење реакција цитотоксичних Т-лимфоцита, подешених на уништавање заражених ћелија.

Без сумње, у пружању ове важне улоге играју карактеристике ћелијског зида. Као и метаболичке и функционалне способности. Када је први пут контактирао са микроорганизма Мицобацтериум имуног система не може да се повеже хуморални имунитет брзо неутралисали и елиминисали ћелију из тела, јер покретни алифатични ланац микобактеријску зида не дозвољава да процени површинских структуре патогена и преносе релевантне информације неопходне за синтезу низа антитела.

Висока хидрофобност микобактерија даје неспецифичан, тј. Независно од рецептора, контакти са макрофагама. Формирање око фагозома ћелија микобактерије, макрофаг поставља у себи. Сурфаце микозидние анд липоарабиноманнановие комплекси могу препознати од стране рецептора, већ пролазе кроз њих, сигнали нису активирани или слабо активираним макрофагима. Као посљедица, фагоцитоза није праћена ослобађањем слободних радикалних облика кисеоника и азота. Верује се да у већој мери је ова карактеристика вирулентних сојева М. Туберцулосис, који због структурних карактеристика липоарабиноманнан иницирају "нон-агресивну" фагоцитозу. У препознавању М. Туберцулосис, такође учествују и други рецептори макрофага, посебно ЦД 14 и рецептори комплементарне Ц3 компоненте (ЦР1-ЦР3).

Када унутар макрофага, Мицобацтериум обухвата број механизама који спречавају формирање пхаголисосоме: производња амонијака, која је алкализован окружење у фагосома, сулфолипид синтезу, што доводи до формирања негативног набоја на површини фагосома. Што спречава фузију фагозома и лизозома.

Међутим, ако се формира пхаголисосоме, захваљујући снажном Мицобацтериум воска омотача способан угасити слободних радикала реакције изазвала фагоцитну бактерицидное супстанце. Амонијум алкалише средство, блокира активност лизозомских ензима, а сулфолипиди неутралишу мембранско-катионске протеине. Надаље, Мицобацтериум туберцулосис производе високо активне ензиме са каталазе и пероксидазе активност, која конкуришу пероксидазе система макрофага и истовремено инактивира хидропероксидима лизозоме Све ово повећава отпорност микобактерија на оксидативни стрес.

Даљња адаптација микобактерија се састоји у употреби макрофага који садрже гвожђе за своје ензимске системе и блокирање имуноспецифичних функција макрофага. Макрофаги су једна од главних резервоара гвожђа, а вишак се акумулира у облику феритина. Садржај гвожђа у алвеоларним макрофагима је 100 пута већи него у моноцитима крви, што свакако доприноси њиховој колонизацији микобактеријском туберкулозом.

Токсични ефекат на макрофаге микобактерије се врши помоћу ендотоксина и неспецифичних фактора. И они и други првенствено утичу на респираторни систем макрофага - митохондрије. Ендотоксини укључују миколне арабинолипиде, који инхибирају дисање митохондријума. За неспецифичне токсине укључују производе синтезе липидног дела ћелије микобактерије - фтићне и фитинске киселине, које узрокују дисоцијацију оксидативне фосфорилације. Интензивирање метаболичких процеса у овим условима није праћено правилном синтезом АТП-а. Ћелије домаћина почињу да доживе енергетски глад, што доводи до инхибиције њихове виталне активности, ау будућности и цитолизе и апоптозе.

Могуће је да се неки фактори патогености формирају само унутар заражених ћелија, као што се јавља код других бактерија које преферирају интрацелуларни начин живота. На пример, салмонела, паразитирајући унутар макрофага, додатно изражава више од 30 гена. Упркос пуном опису генома микобактерије туберкулозе. 30% кодона се односи на протеине са непознатим својствима.

Отпорност на лекове микобактерија

Са клиничке тачке гледишта, сензитивност лека микроорганизма одређује могућност коришћења стандардне хемотерапије са назначеним лекаром за лечење болести изазване изолованим синдромом. Стабилност "предвиђа неуспјех лијечења тестираним хемотерапеутским лијековима." Другим речима, употреба стандардне хемотерапије која доводи до постизања системске концентрације лекова, која је обично ефикасна у нормалним условима, не спречава репродукцију "отпорних микроорганизама".

У микробиологији популациони приступ заснива се на дефиницији осетљивости на лекове или отпорности на лекове, што имплицира различит степен стабилности базена (хетерогене популације) микробних ћелија. Отпорност на лек се процењује у квантитативним карактеристикама, као што је "минимална инхибиторна концентрација" (МИЦ). На пример, код МИК-90, 90% микроорганизама умире (бактериостатска концентрација). Стога, отпора треба схватити као његов степен у делу микробиолошке популације, која предетерминира неуспјех лијечења у већини случајева. Опћенито је прихваћено да 10% отпорних сојева међу целокупном микробиолошком популацијом пацијента може имати патогени ефекат. У фти-сиобактериологији за лекове из прве линије антитуберкулозе, то је 1%. Или 20 јединица за формирање колонија - ЦФУ). Овај део микробиолошке популације за месец дана је у стању да замени оригинал и формира фокус лезије. За анти-ТБ лекове друге серије, критеријум стабилности је 10% повећање микробне популације.

Развој отпорности на лекове микроорганизама повезан је са селекцијом (селекцијом) у присуству антибиотика и са претежним преживљавањем дела микробиолошке популације која има механизме заштите против антибактеријског средства. У свакој популацији постоји небитна количина мутантних ћелија (обично 10 ⁶ -10 ⁹ ) отпорних на овај или онај лек. Током хемотерапије, осетљиве микробиолошке ћелије умиру, а резистентни се умножавају. Као резултат, сензорне ћелије замењују стабилне ћелије.

Мицобацтериа на почетку има високу природну отпорност на многе антибактеријске лекове широког спектра деловања, али различите врсте имају различит спектар и степен ове осјетљивости.

Ундер правог константе природна стабилност разумевање специфичних микроорганизама функција у вези са одсуству антибиотика акције циљног или због неприступачности примарне циљне ниског зида ћелије пермеабилности у, ензимском инактивације супстанце или другим механизмима.

Стицање отпорности је својство појединачних врста да остане одрживо у оним концентрацијама антибиотика који инхибирају раст главног дела микробиолошке популације. Стицање отпора у свим случајевима је генетски изазвано: појављивање нових генетских информација или промена нивоа изражавања сопствених гена.

У овом тренутку су откривени различити молекуларни механизми отпорности микобактерија туберкулозе:

• инактивација антибиотика (инактивација ферментације), на пример β-лактамазам;
• модификација циља деловања (промена просторне конфигурације протеина услед мутације одговарајућег региона генома):
• хиперпродукција циља, што доводи до промене односа циљног агенса до ослобађања дела животних супстанци бактерије;
• активно уклањање лека из микробиолошке ћелије (ефлукс) услед укључивања механизама заштите од стреса:
• променити параметре пропусности спољних структура микробних ћелија које блокирају способност антибиотика да продре у унутрашњост ћелије;
• Укључивање "метаболичког шанта" (путања за размјену путем обилазнице).

Поред директних ефеката на метаболизам на ћелија микроба, многи антибиотици (бензилпеницилин. Стрептомицина рифампицин) и другим негативним факторима (биоциде имуни систем) доводе до настанка модификованих облика микобактерија (протопластов, Л-облике). Као и пренос ћелија у мирно стање: интензитет размјене ћелија се смањује и бактерија постаје имуна на деловање антибиотика.

Сви механизми чине другачији степен отпорности, пружајући отпор различитим концентрацијама лекова за хемотерапију, тако да појављивање отпорности код бактерија није увек праћено смањењем клиничке ефикасности антибиотика. Да бисте проценили ефикасност и прогнозу лечења, важно је знати степен отпора.

Тренутно се одређује најмање један ген за сваког антитуберкулозног лека прве серије и за већину резервних препарата. Специфичне мутације у којима доводи до развоја отпорних варијанти микобактерија. У широком ширењу отпорности на лекове код микобактерија, велика инциденца мутација ин виво је важнија од ин витро.

[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25],

Врсте отпорности на лекове микобактерија

Разликовање између примарне и стечене отпорности на лекове. Микроорганизми са примарним отпором укључују систе који су изоловани од пацијената који нису примали специфичну терапију или који су примали лекове месец дана или мање. Ако је немогуће разјаснити чињеницу кориштења лијекова против туберкулозе, користи се израз "почетни отпор".

Примарна резистенција на лекове је од великог клиничког и епидемиолошког значаја, дакле, за његову правилну процену не треба да спроведе нове случајеве ТБ хемотерапије на микробиолошке студијама дијагностичког материјала. Учесталост примарног резистенције на лекове се израчунава као однос броја новодијагностикованим ТБ болесника са примарним отпора низа свих новодијагностикованим пацијената који су примали студијску подложност дроге за циљ Ако отпоран сој изолован из пацијента у позадини анти-ТБ терапије, обавља на месец дана или више, стабилност пошто сте стечени. Учесталост примарне отпорности на лекове карактерише епидемиолошко стање популације ТБ патогена.

Добивена отпорност на лекове међу новооткривеним пацијентима резултат је неуспјешног лечења (неправилан одабир лијекова, непоштовање режима, ниже дозе лијекова, нестабилна потрошња и лоши квалитет лијекова). Ови фактори доводе до смањења системске концентрације лекова у крви и њихове ефикасности, док истовремено "активирају" заштитне ћелије у микобактеријским ћелијама.

За епидемиолошке сврхе се израчунава учесталост претходно третираних случајева. У ту сврху узимају се у обзир пацијенти који се регрутују за поновљен третман након неуспешног курса хемиотерапије или рецидива. Однос броја отпорних култура микобактеријске туберкулозе израчунава се на број свих испитаних сојстава за присуство отпорности на лекове током године међу пацијентима ове групе у време њихове регистрације.

У структури резистенције на лекове разликује се микобактеријска туберкулоза:

Моносистенција - очувана је отпорност на један од антитуберкулозних лекова, осетљивост на друге лекове. Када се користи комплексна терапија, моно-отпор се ретко открива и. По правилу, на стрептомицин (у 10-15% случајева међу ново дијагностификованим пацијентима).

Отпорност на мултидруг - отпорност на два или више лекова.

Вишеструка отпорност на лекове - отпорност на изониазид и рифампицин истовремено (без обзира на доступност отпорности према другим лековима). Прате се, по правилу, отпорношћу на стрептомицин итд. Тренутно МДР туберкулозних патогена постаје епидемиолошки опасан феномен. Прорачуни показују да откривање патогена са МДР-ом у више од 6,6% случајева (међу новооткривеним пацијентима) захтева промену стратегије Националног програма туберкулозе. Према праћењу отпорности на лекове, учесталост МДР међу новооткривеним пацијентима је 4 до 15%, међу рецидивима - 45-55%, а међу случајевима неуспешног лечења - до 80%.

Суперстабилност - вишеструка резистенција на лекове комбинована са отпорношћу на флуорокинолоне и један од ињекционих лијекова (канамицин, амикацин, цапреомицин). Туберкулоза, узрокована напонима са суперхитростима, представља директну претњу животу пацијената, пошто други анти-туберкулозни лекови из другог реда немају изразито антибактеријски ефекат. Од 2006. Године, у неким земљама, праћен је распоред сојмова микобактерија са суперхитростима. У иностранству је обично означити ову верзију МДР-а као КСДР.

Цросс-ресистанце - када појављивање отпора на једном леку доводи до отпорности према другим лековима. Код М. Туберцулосис, по правилу, мутације повезане са резистенцијом нису међусобно повезане. Развој унакрсне резистенције је због сличности хемијске структуре неких анти-туберкулозних лијекова. Посебно често се крвни отпор детектује унутар једне групе лекова, на пример аминогликозида. За предвиђање унакрсне резистенције, потребне су студије о култури микобактерија на генетичком нивоу у комбинацији са микробиолошким испитивањем отпора.

Нетуберкусние микобактерии

Неруберкулозне микобактерије се врло ретко преносе од особе до особе. Учесталост расподјеле неких њихових врста из материјала од пацијената може се упоредити са учесталошћу ових врста од објеката спољног окружења. Извори инфекције могу бити фармске животиње и птице, непрерађене намирнице. Мицобацтериа се налази у пост мортем материјалу иу млеку стоке.

Према бактериолошким лабораторијама, преваленција не-туберкулозних микобактерија у периоду 2004-2005. Је био међу 0,5 до 6,2% свих микобактерија код новооткривених пацијената. Вероватно, фреквенција може бити нешто већа, јер метода која се користи за обраду дијагностичког материјала није оптимална за не туберкулозне микобактерије. Сапрофитне микобактерије могу бити присутне у дијагностичком материјалу ако се не прате правила сакупљања или због специфичности материјала (на пример, М. Смегматис се може излучити из урина мушких пацијената).

У том смислу, важно је више пута да потврдите откривене врсте микобактерија из материјала од пацијента.

Микобактерије утичу на кожу, меко ткиво и могу изазвати и микобактерије плућа, што је нарочито уобичајено у условима имунодефицијенције. Код плућне локализације чешће се откривају код старијих мушкараца, чија историја има хроничне болести плућа, укључујући и оне са гљивичним лезијама.

Од свих микобактерија, комплекс М. Авиум-интрацеллуларае је најчешћи узрочник агенса миокобактерије плућа код човека. То узрокује болести плућа, периферне лимфне чворове и дисеминиране процесе. На северу европског региона око 60% микобактеријезе плућа. Влакно-кавернозни и инфилтративни процеси преовлађују узимање хроничног курса због високе отпорности на анти-туберкулозне лекове.

М. Кансасии су узрочници агенса хроничне болести плућа, који подсећају на туберкулозу. Хемотерапија је ефикаснија, због веће осетљивости М. Кансасија на антибактеријске лекове. М. Кенопи и М. Малмоенсе узрокују углавном хроничне болести плућа. Они могу загађивати водени систем топлих и хладних вода. Станиште М. Малмоенс није у потпуности успостављено. М. Кенопи показује прилично добру осјетљивост на терапију против туберкулозе. М. Малмоенсе показује довољно високу осјетљивост на антибиотике ин витро, али конзервативни третман је често неефективан до смрти. М. Фортуитум и М. Цхелонае су препознати као узрочници болести костију и меких ткива због директне инфекције ране траумом, хируршким интервенцијама и продорним повредама. Они узрокују до 10% микобактеријезе плућа. Тече као хронични, деструктивни, билатерални пораз, често смртоносни. Антитуберкулозни лекови и антибиотици широког спектра нису активни или нису веома активни против ових врста микобактерија.

У јужним пределима, микобактеријеза коже и меких ткива узрокована М. Лепрае, М. Улцерансе. Откривање нетуберкулозних микобактерија врши се у лабораторијама водећих установа против туберкулозе у земљи. То захтева високу квалификацију и добру опрему лабораторија.